2024年06月27日 星期四 国内统一刊号:CN51—0098     中国•企业家日报

用新技术赋能,让“硬”制造焕发新活力

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当前,从科研场所到生产一线,围绕发展新质生产力的布局与实践在北重集团如火如荼展开。如何做好发展新质生产力这篇新文章?笔者走进北重集团特钢事业部提问题、寻经验、求答案。

向高端化迈进

大尺度高温合金材料、耐热钢无缝钢管、航空发动机用粉末合金棒材、航空航天用大规格钛合金管材……这些科技成色十足的国货广受客户好评。北重集团特钢事业部依托制造业这一“看家本领”,推动传统产业“发新芽”,向高端化、绿色化迈进。

北重集团联合清华大学等国内20余家单位,自主研制了首台3.6万吨垂直挤压机和重型挤压工艺技术,大尺度高温合金材料、不锈钢等难变形挤压技术处于国内领先和国际先进水平。

北重集团生产的耐热钢无缝钢管在电力、石化及动力锅炉制造领域处于国内领先水平,积累了大量供货业绩和客户资源,已形成明显的品牌效应。高等级耐热钢材料的部分关键性能指标优于国外同类产品、综合性能与国外先进产品相当。基础研究工作处于国内领先地位,新型铁素体耐热钢、奥氏体不锈钢、镍基合金等下一代机组材料研发工作走在前列。

北重集团620℃电站用P92无缝钢管在生产组织、工艺技术、质量控制等方面已非常成熟,目前国内超超临界电站用P92无缝钢管国产化率达95%以上,产品已替代进口。

向高端跃进——从航空发动机材料全面依靠进口到国产化试制成功再到国产化批量应用,在经历了多项技术攻关后,北重集团实现了粉末高温合金大变形量挤压开坯技术,应用于航空发动机涡轮盘关键制造工艺。

向绿色发展——北重集团参与国家重大科技专项,联合开展650℃及以上等级燃煤机组用厚壁大管道的用材研发,突破650℃电站用大口径厚壁管重型挤压关键核心技术,提高产业技术先进性。

向绿色化推进

近年来,随着我国国民经济的迅速发展,对电力的需求将愈来愈大,同时对环保和控制污染排放的要求愈来愈高,发展高效、节能、环保的高参数超超临界火力发电机组势在必行,先进超超临界(A-USC)机组技术将成为未来火电行业发展的重点。

北重集团为深入践行绿色环保发展理念,将环境保护、节能减排放在首位,以科技创新赋能绿色发展,积极探索应用新技术,研发HT700P大口径厚壁钢管重型挤压技术。

该合金与国内外研发的650A-USC机组用高温合金相比,材料成本低、制备工艺简单、综合性价比高,该产品的产业化生产与成功应用可大幅度推动国家高参数超超临界机组技术的发展,为国家节能减排做贡献,具有巨大的社会效益和经济效益。

目前,国内高温合金的挤压技术不成熟,尤其是大口径厚壁高温合金管的重型挤压在国内尚无先例,更没有成熟的方案可以借鉴。特钢事业部特钢研究院副院长陈献刚受命研究这一重大课题。当时摆在他面前的几乎只有困难:国内尚无先例,多项核心技术面临技术瓶颈,只能反复摸索。

难度一度让项目团队忧心忡忡,但北重人秉承着科研要为国家服务的理念,陈献刚勇担重任,带领团队开始了艰难的试验研究工作。“一切从头做起,我们每前进一步都要克服很多困难。”陈献刚说。更关键的是,由于这项研究没有参照,领域又非常特殊,反复探索工艺参数的次数已经记不清了。

面对接二连三的技术瓶颈,研发团队并没有气馁。他们通过运用模拟仿真、实验室级试验等手段,攻克了一系列关键技术难题。

异于常人的付出,换来不俗的成果。经过2年时间,陈献刚带领团队开展650℃及以上等级燃煤机组用厚壁大管道的用材研发,突破650℃电站用大口径厚壁管重型挤压关键核心技术,成功攻克大口径厚壁难变形合金管热挤压成形与改性一体化、玻璃润滑、高压水除鳞等技术难题,提高产业技术先进性,推动关键技术和工艺国产化,提升产业控制力和安全支撑力,打造了北重580-650℃电站用管道谱系。

向智能化转型

在炼钢车间中控室的一面墙上,多个超大的显示屏一字排开,电弧炉冶炼生产画面、数据参数、运行情况悉数显示,炼钢实况一“幕”了然。屏幕前,特钢事业部101车间的炼钢师傅们坐在电脑前边观察边操作。

过去,炼钢工人身着阻燃工作服,在高温炼钢炉前挥汗如雨。如今,工人们坐在中控室,通过电脑实现“一键炼钢”。

在传统认知中,炼钢各工序的生产主要靠人工完成,生产稳定性很大程度上依赖于操作工人经验,电弧炉、感应电炉、锅包精炼炉、铸锭作业各个环节由调度员指挥,各环节必须环环相扣,人工劳动强度大,还容易出错。

炼钢一体化智能管控平台建成上线运行后,每一炉钢水冶炼前,通过冶炼一体化智能管控平台,模型已自动计算出每炉钢的原辅材料等物料的加入量,在冶炼过程中,备料、加料、操抢均由系统自动化完成,可实现炼钢车间各工序和环节实时监控、科学分析、智能诊断和精准控制。

过去,没有智能化平台,各作业区的生产数据不能共享,很多数据掌握常常滞后。现在,生产数据可以从后台实时调取,通过数据分析趋势,不断优化流程工艺。一体化智能管控平台,把生产过程中的海量数据统一采集,可实现炼钢—精炼—铸模工艺全流程数据的互联互通。

一体化智能化管控平台还在不断完善,特钢事业部101车间以电炉冶炼+中频炉—精炼—模铸的工况识别+智能预测+系统优化为指导路线,将“冶金机理、专家经验、分类模型、机器学习”有机融合,实现炼钢区段冶炼过程对主辅料剧烈波动情况的自适应和自优化,缩短冶炼时间,降低冶炼成本,提高钢水质量。

如今,炼钢作业区的工人师傅们告别了艰苦的环境,不必再在噪音大、粉尘多的炉前挥汗如雨。他们操控的智能化、自动化炼钢系统,降低了工作强度。

同样见证智能化降低劳动强度的,还有测温取样机器人。

笔者走进炼钢现场看到一个身穿“隔热服”的机器人将长长的“手臂”伸入炼钢炉,动作敏捷迅速。这个“新同事”是炼钢车间安装的测温取样机器人。通过增设主控制远程操作人机界面,实现远程操作或自动进行50吨电弧炉冶炼过程中的测温、取样、定氧功能,实现机器换人的目的。

测温取样是炼钢车间危险性最高的工作之一,过去是人工作业,智能测温取样机器人这个“新同事”上岗后改变了这一状况。  

现在,炼钢从1600摄氏度的钢水中取样简直“易如反掌”。“过去我们一个班组7人,目前已减少到4人。”一些劳动强度大的岗位,已经被机器取代。

越来越多的智能设备进入生产一线,智能化、无人化、少人化已成为北重集团生产车间运行的趋势。(郭新燕)